分流式穿孔機主減速機的制造

摘 要：隨著我國工業技術的飛速發展，我國的無縫鋼管制造技術也得到了進一步提高。無縫鋼管制成的成套設備中的穿孔機主減速機采用的雙分流式均載設計的方式。本文主要分析的是該減速機的設計、裝配過程中的一些關鍵技術和問題。

關鍵詞：分流式；穿孔機；減速機

目前，我國用于無縫鋼管的軋制設備中，穿孔機的主減速機采用的是雙分流式均載設計，使用一個動力輸入軸實現對兩個相互之間獨立的的齒輪傳動鏈的驅動，之后兩個獨立的齒輪傳動鏈共同驅動輸出端的大齒輪。為了保證上下傳動鏈齒側間隙的一致性，可以通過在上傳動鏈的齒圈和輪轂之間的采用機械的傳動方式實現。雙分流結構使得齒輪箱的重量大大的降低，該齒輪箱結構緊湊，整體尺寸縮小。

分流式穿孔機主減速機的制造包括零部件的設計制造、裝備等步驟。本文主要介紹了分流式穿孔機主減速機在加工和裝配過程中的關鍵技術，為實際的生產加工、裝配提供經驗和解決方法；以某直徑720mm的無縫鋼管軋制設備中所使用的分流式穿孔機減速機為例來說明。該機構總重量達到176t，最大承載力矩4900kN·m；齒輪輸出端齒輪模數為36；工件尺寸為：長5312mm，寬2510mm，高4425mm。

1 加工工藝

分流式穿孔機主減速機的制造包括首先是其零部件的加工，這些零部件的加工包括：齒輪、齒軸的加工，減速箱加工等。分流式穿孔機主減速機采用的是人字形齒輪和齒軸。在進行人字型齒軸的熱處理工序之前要對大螺旋角磨齒滾齒角度進行修正，保證吃面滾齒預留磨齒余量為常規的1.2～1.3倍。在磨齒過程中，為了實現裝配的可行，使用的有效，在對磨齒機加工余量進行分配之后，應使用探頭自動對中，使砂輪位于對刀槽的對中位置，左右旋向行程一致的情況下進行磨齒，嚴格保證人字齒輪左右旋向公法線偏差控制在0.01～0.02mm以內；增加軸端熱處理起吊孔，制定合理的熱處理加工余量，減小熱處理的變形量；適量增加人字齒軸兩齒部中間退刀位置軸頸余量，增強整個齒軸抗彎曲變形能。

如果齒軸裝配的外圓尺寸達到1m以上，要求精度高，因此，在軋輥磨床上加工，以兩端精加工的軸頸找正，找正誤差0.02mm以內，修整中心孔后，精磨外圓至圖紙要求，并靠平肩面，保證了圖紙的表面粗糙度及形位公差，橢圓度0.02mm以內、直線度0.02mm以內。加工的精度高，避免在軸承孔內因咬合產生的擠壓力導致結合面變形，保證了裝配時齒圈與齒輪軸裝配之間的自由轉動。

齒輪模數及工件均較大，且配合過盈量大，為保證裝配后齒輪的嚙合精度，大齒輪均采用熱裝后精磨齒工藝。按齒輪軸上下兩端的精加工軸頸找正，找正誤差在0.02mm以內，重新車齒輪基面，再對齒輪進行磨齒。保證了齒輪與齒輪軸的磨齒基準統一，消除了齒輪和齒輪軸在裝配過程中產生的誤差，提高整體裝配后的嚙合精度。

齒輪箱中，相同模數的齒輪，齒輪軸均要求公法線一致，公法線偏差量基本都控制在0.01～0.015mm以內，同時相應的做好配對標識，并且嚴格按圖紙要求劃鍵槽對齊到齒加工線。這樣可以保證上下傳動鏈的嚙合位置的同步。該減速機通過齒圈與輪轂之間0.06～0.10mm的小間隙來調整傳動鏈工作面嚙合齒側間隙大小一致，實現均載功能。調整齒圈輪轂，精加工時必須保證內孔外圓的形位公差，采用數控立車，輪轂因配合過盈量大，且為無鍵連接，采用熱裝在齒軸上后，再進行精加工。此外，為減小裝配調整量，上下傳動鏈齒輪和齒軸多次進行對齒，根據實際嚙合位置，齒圈輪轂裝配時在齒圈與輪轂端面上劃嚙合位置線。

2 裝配

該減速機主要通過齒圈與輪轂之間的0.06～0.10mm間隙來實現上下傳動鏈齒側間隙一致，達到均載功能，如果兩者之間間隙過小，不容易裝配；間隙過大，會影響齒面接觸。齒軸裝配與齒圈必須在室溫下進行裝配（不可采用熱裝或冷裝），裝配前在齒軸裝配與齒圈結合面間涂抹二硫化鉬或者機油等潤滑劑。裝配過程中：齒軸裝配與齒圈不可采用強制外力壓入，應利用齒圈自身重力裝配；齒軸裝配與齒圈需按照所劃對齒線對線裝配。齒軸裝配與齒圈之間只有0.06～0.10mm的間隙，將齒軸裝配倒立，用水平儀找正；齒圈基面吊起來后用水平儀找正，保證兩者結合面的平行，打磨清理結合面毛刺等，不得有高點，經過多次裝配，齒圈輪轂裝配成功。

通過調整可調墊鐵并用水平儀檢查，確保箱體結合面水平，齒圈基面用百分表檢測，誤差不大于0.1mm，調整齒面接觸，齒輪沿齒高方向接觸斑點不少于50%，沿齒長接觸斑點不少于70%，偏心套調整好偏心后固定，齒輪嚙合側隙達要求，用塞尺檢測軸承徑向游隙達要求，軸承的軸向間隙以調整環調整間隙達圖紙要求。

齒圈兩端面擰入精制螺釘，通過鋼絲繩用倒鏈拉齒圈，使齒圈與輪轂之間相對滑動，消除上傳動鏈的齒側間隙。用工裝特制的壓板固定下傳動鏈輸入軸的軸向竄動；輸入、輸出軸軸端面把合吊環螺釘，在兩個吊環螺釘之間反向插入工裝特制的撬杠，用千斤頂固定其沿軸線的轉動，輸入軸沿工作方向加載，輸出軸反向受力，使下傳動鏈工作面齒側間隙為零。用磁力鉆打3個小20mm銷孔，過盈冷裝入銷子，齒圈基面用百分表檢測，誤差不大于0.1mm打表數值應當與上述數值吻合，固定齒圈輪轂，實現上下傳動鏈的均載。

如上述，齒輪箱至原始嚙合位置，過盈冷裝入精制銷子，檢查、記錄接觸、嚙合間隙、軸承游隙等各項指標合格后，進行空負荷試車，按額定轉速330r/min高速時330～750r/min正、反轉各兩小時，要求各連接件、緊固件不得松動，密封處、結合面處不得滲漏油，噪聲接觸滿足圖紙要求。